研究巖石化學特徵及其應用的學科。巖石學的一個分支，又稱化學巖石學。巖石化學主要應用於結晶巖（火成巖、變質巖）的研究，其中又以火成巖研究為主，應用最為廣泛的則為結晶程度差的火山巖。
主要研究以下內容：①火成巖的酸度、鹼度、鋁飽和度。根據巖石中SiO2含量可把火成巖分為酸性、中性、基性、超基性；根據SiO>2對K2O+Na2O和CaO的關系，分為鈣性、鈣堿性、堿鈣性和堿性；根據Al2O3與K2O、Na2O、CaO分子數關系，分為鋁不飽和及過飽和等。②火山巖的系列、類型。根據巖石化學成分及計算結果，把火山巖分為堿性系列、亞堿性系列；亞堿性系列又分為鈣堿性系列與拉斑系列。對堿性系列火山巖還可分為鉀質與鈉質類型（系列）、肯尼迪趨勢、庫姆斯趨勢與跨越趨勢等。③火成巖的礦物組合及含量。對於結晶差的火山巖，粒度粗大薄片無法進行定量統計的侵入巖、蝕變的超基性巖和變質後面貌全非的火成巖，通過標準礦物的計算，可以大致確定巖石中主要礦物組合及含量。此外對於確定正、負變質巖來說，巖石化學常是一個很重要的手段。④火成巖的分類命名。由巖石中的某些氧化物、分子數、指數、標準礦物的數據與投圖，可以對火成巖進行分類、命名。如用SiO2與K2O+Na2O確定火山巖的名稱與大類；用標準礦物石英、堿性長石、副長石、斜長石確定暗色礦物小於90％的火成巖的名稱等。用巖石化學對火山巖命名，常比顯微鏡法準確，國內外應用很廣。⑤巖漿的演化機理。巖漿成分受分異、同化、混染作用等影響常發生變化，應用巖石化學方法，可以研究巖漿成分的演化機理與演化方向。如以分異指數與氧化物圖分析巖漿是同化還是分異；用哈克圖及分異、固結數研究巖漿的演化等。⑥巖漿的來源及部分熔融程度。玄武巖漿來源於上地幔的部分熔融，由玄武巖、原始及殘留地幔包體成分，又可大致確定上地幔特征及部分熔融程度。⑦巖漿及火成巖的物理化學條件。根據火成巖的化學成分計算、投影，可估算巖漿形成地區、巖漿房及噴出或侵位時的大致壓力（反映深度）、溫度、氧逸度、水逸度，還有巖漿的粘度，巖漿與巖石的密度等物化條件及參數。⑧火成巖的成因問題。用巖石化學成分可以判別、探索一些火成巖的成因問題。如某地玄武巖是原生還是演化巖漿產物；某區花崗巖是巖漿結晶還是花崗巖化作用產物；巖漿花崗巖是S型、I型、M型還是A型；還有超鎂鐵－鎂鐵巖的成因類型等。⑨火成巖與板塊構造的關系。由化學成分及計算值的投影，可以分析玄武巖類或花崗巖類等產出時的板塊構造環境，是板塊內部還是板塊邊緣，是擴張邊緣還是聚斂邊緣，是島弧還是活動陸緣；還可大致估算板塊移動速度、消減帶巖漿來源深度與大陸地殼厚度等。⑩火成巖與礦產的關系。應用火成巖化學成分可以分析它們與礦產的關系。如用數理統計法研究有無礦產的火成巖在某些化學成分方面的差別；用某些化學成分計算值確定富礦、貧礦及無礦的界限；用鎂鐵比值判別基性巖和超基性巖的含礦性及礦產類型；用矽、堿區別花崗巖與鐵、銅、鉛、鋅、鎢、鉬、錫礦的關系等。